本文是一篇計(jì)算機(jī)科學(xué)類論文范文,論述了基于本體的特征知識(shí)庫(kù)研究,選自期刊《系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐》,與之同類的期刊推薦《現(xiàn)代計(jì)算機(jī)》雜志于1985年創(chuàng)刊,由中山大學(xué)主管主辦,是一本面向計(jì)算機(jī)全行業(yè)的綜合性學(xué)術(shù)刊物,一直以來(lái)致力于營(yíng)造一個(gè)融洽的學(xué)術(shù)交流平臺(tái),幫助讀者對(duì)象在學(xué)業(yè)、事業(yè)上更上一層樓。
摘要:使用特征類、特征對(duì)象來(lái)對(duì)零件特征進(jìn)行表示,從而建立起一種新的概念化特征知識(shí)庫(kù)。
關(guān)鍵詞:領(lǐng)域本體,特征知識(shí)庫(kù),特征技術(shù)
1本體和領(lǐng)域本體
1.1本體
本體(Ontology)是共享概念模型明確的形式化規(guī)范說(shuō)明。本體可以分為4種類型:領(lǐng)域本體(DomainOntology)、通用本體(GenericOntology)、應(yīng)用本體(ApplicationOn-tology)和表示本體(RepresentationalOntology)。
1.2領(lǐng)域本體
領(lǐng)域本體(Domain-SpecificOntology)是對(duì)學(xué)科概念的一種描述,描述了學(xué)科中的概念、概念的屬性、概念間的關(guān)系以及屬性和關(guān)系的約束。
領(lǐng)域本體形式化描述為:OM={O,C,R,S},O表示本體集,C表示概念集,R表示關(guān)系集,S表示規(guī)則集。概念網(wǎng)模型形式化描述為:CM={0,C,AIBIP,R,S},O表示本體,C表示概念集,AIBIP表示屬性集或方法集或性質(zhì)集,R表示關(guān)系集,s表示約束規(guī)則集。
領(lǐng)域本體的表示形式采用框架表示。領(lǐng)域本體框架結(jié)構(gòu)是由字符串Defontology后跟<概念>本體、一對(duì)花括號(hào)組成。本體框架內(nèi)容是概念的屬性、關(guān)系和約束規(guī)則。概念的屬性可以是多個(gè),屬性取值約束條件是對(duì)屬性含義的約束,如時(shí)間、范圍等,是可選項(xiàng)。概念的關(guān)系也可以是多個(gè),約束規(guī)則是對(duì)概念的屬性、關(guān)系的細(xì)節(jié)性約束。注釋也是可選項(xiàng)。領(lǐng)域本體框架結(jié)構(gòu)如下:Defontology<概念>本體{屬性:屬性名1
。簩傩匀≈导s束條件
:注釋屬性:屬性名1
。簩傩匀≈导s束條件
。鹤⑨岅P(guān)系:關(guān)系名1
。宏P(guān)系性質(zhì)
。鹤⑨岅P(guān)系:關(guān)系名2
。宏P(guān)系性質(zhì)
。鹤⑨尲s束規(guī)則1:約束規(guī)則2:}
2特征概念本體
2.1特征概念本體
為在知識(shí)庫(kù)中描述特征,需要對(duì)特征進(jìn)行關(guān)系描述。特征類是關(guān)于特征的描述,特征對(duì)象是特征類的一個(gè)實(shí)例。
特征類之間、特征對(duì)象之間、特征類與特征對(duì)象之間有如下幾種關(guān)系:
2.1.1Instance-of實(shí)例關(guān)系
Instance-of實(shí)例關(guān)系:特征對(duì)象e與所屬的特征類c的關(guān)系。記作I(e,C)。實(shí)例關(guān)系反映不同邏輯層次上特征實(shí)體概念之間的連接,沒有自反性、對(duì)稱性和傳遞性。
推理規(guī)則:①性質(zhì)繼承:I(e,C)HasProperty(C,P)→HasProperty(e,P);②屬性繼承:I(e,c)HasAttribute(c,A)→HasAttribute(e,A):③行為繼承:I(e,C)HasBehav-ior(C,B)→HasBehavior(e,B)。
2.1.2Connected鄰接關(guān)系
Connected鄰接關(guān)系:形狀特征之間的空間相互位置的關(guān)系。記作c(e1,e2)。鄰接關(guān)系反映特征實(shí)體之間的相互關(guān)系,沒有自反性、對(duì)稱性和傳遞性。
推理規(guī)則:①性質(zhì)繼承:C(e1,e2)HasProperty(e2,P)→HasProperty(e1,P);②屬性繼承:c(e1,e2)HasAttribute(e2,A)→HasAttribute(e1,A);③行為繼承:C(e1,e2)HasBehavior(e2,B)→HasBehavior(e1,B)。2.1.3Refers引用關(guān)系
Refers引用關(guān)系:作為關(guān)聯(lián)屬性的特征類相互引用的關(guān)系。當(dāng)特征e1引用特征e2時(shí),記作R(e1,e2)。引用關(guān)系反映不同邏輯層上特征概念、特征概念從屬之間的依賴關(guān)系,不具有自反性和對(duì)稱性,但具有傳遞性。
推理規(guī)則:①性質(zhì)繼承:R(e1,e2)HasProperty(e2,P)→HasProperty(e1,P);②屬性繼承:R(e1,e2)HasAt-tribute(e2,A)→HasAttribute(e1,A):③行為繼承:R(e1,e2)HasBehavior(e2,B)→HasBehavior(e1,B);④傳遞性:R(e1,e2)R(e2,e3)→R(e1,e3)。
2.1.4Subordinated從屬關(guān)系
Subordinated從屬關(guān)系:描述特征問(wèn)的附屬聯(lián)系。當(dāng)特征e1從屬于特征e2時(shí),記作S(e1,e2)。從屬關(guān)系反映特征概念實(shí)體之間的組成關(guān)系,不具有自反性和對(duì)稱性,但具有傳遞性。
推理規(guī)則:①性質(zhì)繼承:S(e1,e2)HasProperty(e2,P)→HasProperty(e1,P):②屬性繼承:s(e1,e2)HasAttribute(e2,A)→HasAttribute(e1,A);③行為繼承:S(e1,e2)HasBehavior(e2,B)→HasBehavior(e1,B);④傳遞性:S(e1,e2)S(e2,e3)→S(e1,e3)。
2.2建立特征概念本體
螺紋是各種機(jī)械聯(lián)接中最常用零件,許多精密部件和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)多需通過(guò)它聯(lián)接和固定。考察米字錐螺紋、圓柱管螺紋和55圓錐管螺紋,發(fā)現(xiàn)每種螺紋都是從聯(lián)接方式、特征術(shù)語(yǔ)、特征參數(shù)及特征要求等概念來(lái)描述。分析這些知識(shí)后,建立了有關(guān)螺紋陣列的本體,即螺紋本體、螺紋牙本體、螺紋孔本體、螺紋孔陣列本體、螺紋精度本體、螺紋量規(guī)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)本體等。由于螺紋孔按特定要求進(jìn)行布置組成螺紋孔陣列,因此,螺紋孔本體是從屬于螺紋孔陣列本體。
螺紋孔陣列本體的描述形式為:Defontology<螺紋孔陣列>本體{屬性:螺紋聯(lián)接
。鹤⑨尷帽宦(lián)接工件本身的螺紋直接進(jìn)行聯(lián)接屬性:螺釘聯(lián)接
。鹤⑨尷寐(lián)接零件(螺釘、螺栓、螺母和墊圈等)把被聯(lián)接零件接合在一起屬性:形狀名
:注釋外觀基本的形狀,如螺紋孔的基本形狀是孔屬性:螺紋孔
。鹤⑨屄菁y孔陣列的組成,如螺紋孔陣列由螺紋孔組成屬性:螺紋數(shù)
。鹤⑨屄菁y孔陣列的螺紋數(shù),如一個(gè)螺紋的螺紋孔陣列屬性:數(shù)量
。鹤⑨屄菁y孔數(shù)量屬性:排列方式
。鹤⑨屄菁y孔排列方式,如直線排列、沿圓周排列關(guān)系:鄰接
。鹤⑨屄菁y孔之間的空間相互位置關(guān)系關(guān)系:引用
。鹤⑨屄菁y孔陣列布置要根據(jù)工件的精度特征和形狀特征關(guān)系:從屬
。鹤⑨屄菁y孔是螺紋孔陣列的組成部分約束規(guī)則1:圓周排列時(shí)螺紋孔數(shù)量≥3}
本體的實(shí)現(xiàn)文檔可以足XMLSchema知識(shí)文檔,為了能夠把真正的語(yǔ)義加入XML文檔?梢酝ㄟ^(guò)XMLSchema的定義把本體中的概念和概念間的關(guān)系映射為XML元素,這樣就真正形成了XML文檔同本體的關(guān)聯(lián)。
3結(jié)束語(yǔ)
以零件特征為基礎(chǔ),并以本體作為知識(shí)共享的載體,將制造業(yè)中復(fù)雜分散的知識(shí)組織起來(lái),建立一種概念化特征知識(shí)庫(kù)。實(shí)現(xiàn)了零件分類知識(shí)的重用和共享。
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